曝气生物滤池在中水回用中的应用现状_张怡然

科技信息2010年第7期SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION科●0前言传统的再生水回用工艺通常是在二级生物处理的基础上采用混凝沉淀过滤工艺，该工艺易生长生物膜，堵塞滤床。为了解决这一问题，人们采用了超滤、纳滤，碳吸附，曝气生物滤池和连续式微过滤等许多新型高效的处理工艺[1~4]。其中曝气生物滤池占地面积小、出水水质高、投资省、运行灵活、抗冲击负荷能力强，特别适合我国水处理事业资金不足、技术水平低的现状[5]。1曝气生物滤池机理、使用形式及特点1.1曝气生物滤池的机理曝气生物滤池（BiologicalAeratedFilter，BAF）是集生物降解、固液分离于一体的污水处理设备。其基本原理为：在滤池中装填一定量的小粒径滤料，滤料表面生长着生物膜，滤池内部曝气，水流经时利用滤料上高浓度生物膜量的氧化降解能力对水进行快速净化；同时，水流经过时滤料呈压实状态，利用滤料粒径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用，截留水中的大量悬浮物，且保证脱落生物膜不会随水飘出；运行一段时间以后，因水头损失增加，需对滤池进行反冲洗，以释放截留的悬浮物并更新生物膜[6]。1.2曝气生物滤池的使用形式及特点目前工程中曝气生物滤池的使用形式可以分为四大类，即：BIOCARBONE、BIOFOR、BIOSTYR、BIOPUR，其中BIOFOR应用最为广泛[7~8]。曝气生物滤池与传统活性污泥法相比，具有以下特点：（1）气液在滤料间隙充分接触，氧的转移率高，动力消耗低；（2）设备自身具有截留原污水中悬浮物与脱落的生物污泥的功能，无需设沉淀池，占地面积少，建设费用低；（3）池内能够保持较大的生物量，同步发挥生物氧化、生物絮凝、吸附和物理截留作用，生物相复杂多样，处理效率高，污水处理效果良好；（4）无需污泥回流，也无污泥膨胀之虑，维护管理方便。2曝气生物滤池在中水回用中的应用鉴于曝气生物滤池的机理及特点，单个曝气生物滤池可完成碳化、硝化、反硝化等功能，与其他工艺组合可进行一般城市污水或工业废水的二级或三级处理[9]。本文即对目前有关曝气生物滤池在中水回用中的应用与研究进行综述，内容主要包括其处理二级出水、石油废水、印染废水等。2.1曝气生物滤池在二级出水回用中的应用潘孝宇等[10]将化学混凝与曝气生物滤池结合对城市污水处理厂二级处理出水进行深度处理，以实现污水的回用。其中，BAF采用上流式上浮式填料，在2m/h滤速下，出水CODCr可保持最佳水平。出水CODCr、SS和氨氮分别为38mg/L、3mg/L和7mg/L左右，色度为2倍左右。KimSW等[11]对韩国某市政污水厂的二级出水回用进行了研究。该污水厂的二级出水一般具有较高的BOD值和较低的SS值。用曝气生物滤池处理后出水的SS，BOD和COD有着很稳定的浓度，分别少于1.3mg/L，1.3mg/L和26.2mg/L，可以进行回用。2.2曝气生物滤池在石油废水回用中的应用XIEWenyu等[12]用固定膜曝气生物滤池工艺处理含有COD、石油污染物和悬浮固体(SS)的炼油厂轻度污染废水。当水力停留时间1h，气水比约为5:1，反冲洗周期为4~7d时，COD、石油污染物和悬浮固体的平均去除率分别为84.5%，94.0%和83.4%，处理后出水可用于工业和市政用水，实现回用。张文存等[13]采用BAF+絮凝沉淀+活性炭过滤工艺处理永坪炼油厂二级气浮后出水。BAF处理炼油污水能力比较强，对于进水水质要求不是很高，处理过程中不需要添加任何营养物质。在进水量为5L/h，水力停留时间为5.2h，气水比20:1的条件下，污水中COD、石油类、硫化物、挥发酚的平均去除率分别达到73.3%，96.4%，90.9%和100%，如果进一步采取一些简单的深度处理，这些水完全可以作为循环水回用。2.3曝气生物滤池在印染废水回用中的应用朱乐辉等[14]采用混凝－曝气生物滤池－纳米材料复合膜工艺处理印染废水，达到中水回用标准。采用混凝和曝气生物滤池作为预处理去除废水中大部分的COD、悬浮物，其中曝气生物滤池采用轻质陶粒作为滤料，直接采用穿孔管曝气。该工艺可有效去除印染废水中的浊度、色度、COD和SS，系统出水COD低于10mg/L，浊度小于1NTU，色度低于5倍。X.J.Wang等[15]在常规处理后，用臭氧—曝气生物滤池工艺来处理纺织洗涤废水以达到回用的目的。当进水水质为COD约80mg/L，色度16度，浊度为8NTU时，在臭氧量30~40mg/L，曝气生物滤池的水力停留时间为3~4h的条件下用此联合工艺处理该废水，可使出水水质达到COD少于30mg/L，色度为2，浊度小于1NTU，而且处理费用少于1元/吨废水。处理水能满足纺织工业中高品质的洗涤水回用。3结语借鉴以上实例的成功经验进行分析，可以看出当处理水COD浓度、含氮量、